Frontallapentätigkeit bei Patienten mit Schizophrenie und gesunden Angehörigen: Eine simultane EEG/fMRT-Untersuchung mit dem n-back Paradigma

FMRT-Untersuchungen mit einem parametrischen n-back-Paradigma an Patienten Schizophrenie erhärten die Annahme einer leistungsabhängigen Hyper- bzw. Hypofrontalität (1, 2) als neuronales Korrelat kognitiver Defizite bei schizophrener Erkrankung. In unserer Studie wurden neben Patienten mit Schizophrenie und gesunden Kontrollen zusätzlich gesunde Angehörige von Schizophrenie-Patienten mit dem Ziel untersucht, einen möglichen genetischen Einfluss auf frontale Aktivitätsänderungen zu bestimmen.

Wir haben 11 Patienten mit Schizophrenie, 11 Angehörige und 11 gesunde Kontrollpersonen mit simultaner EEG/fMRT-Messung mit 64-Kanal-EEG und einem Kernspintomographen Siemens Sonata 1,5T [TR=2200ms, TE=53ms, Schichten: 16, Schichtdicke: 6mm] untersucht. Die Gruppen waren nach Alter und Geschlecht gematcht. Die funktionellen Daten wurden mit BrainVoyager ausgewertet. Das angewendete n-back-Paradigma besteht aus der Präsentation einer zufälligen Reihenfolge einzelner Ziffern von 1 bis 4. Jede Ziffer ist einer Antwort-Taste zugeordnet. Der Proband war aufgefordert, je nach Schwierigkeitsgrad, auf eine aktuell angezeigte oder auf eine um 0, 1, 2 bzw. 3 Stellen vorher angezeigte Ziffer zu antworten.

Die fMRT-Auswertung erfolgte für mehrere a priori festegelegten regions of interest (ROI). Es zeigte sich eine signifikante (T=2,77; p=0,012) Abnahme der Anzahl aktivierter Voxel nur in einer rechtsfrontalen ROI bei der Gruppe der Erkrankten im Vergleich zu den gesunden Kontrollen. In der Angehörigen-Gruppe lag die Zahl der aktivierten Voxel in dieser ROI höher als bei den Patienten und niedriger als bei den Kontrollpersonen.

Wie erwartet reiht sich die Gruppe der Angehörigen in die Mitte zwischen Erkrankten und Gesunden ein. Dies kann als ein Beleg für einen genetischen Hintergrund veränderter frontaler Aktivierungen bei Patienten mit Schizophrenie gewertet werden. Frontallappenaktivierungen bei der n-back Arbeitsgedächtnisaufgabe können somit als intermediärer Phänotyp angesehen werden.

1: Complexity of Prefrontal Cortical Dysfunction in Schizophrenia: More Than Up or Down – Callocott et al., AJP 2003 160 (12): 2209–15

2: Abnormal fMRI Response of the Dorsolateral Prefrontal Cortex in Cognitively Intact Siblings of Patients With Schizophrenia – Callicott et al., 2003 Apr;160(4): 709–19